Tiristoare - Ce este asta? Principiul de funcționare și caracteristicile tiristoare

Tiristore - o putere comutatoare electronice controlate de incomplet. De multe ori, cărți tehnice, puteți vedea un alt nume al acestui dispozitiv - un singur scop tiristor. Cu alte cuvinte, sub influența unui semnal de control, acesta este transferat într-un singur stat - efectuarea. În cazul în care mai specific, acesta include un lanț. Asta a fost oprit, este necesar să se creeze condiții speciale care să ofere picătură curent în circuitul de la zero.

Caracteristici tiristoare

Tastele Tiristori conduce curentul electric numai în direcția înainte, și poate rezista nu numai direct în poziția închis, dar tensiunea inversă. Structura tiristorului patru straturi, există trei concluzii:

1. Anodul (notată cu litera A).
2. Catodul (litera C sau K).
3. Electrodul poarta (U sau G).

În tiristoare au o întreagă familie de caracteristicile curent-tensiune, acestea pot fi folosite pentru a judeca starea elementului. Tiristoare - un foarte puternic chei electronice, acestea sunt în măsură să efectueze circuite de comutare, o tensiune poate ajunge la 5.000 de volți, iar amperajul - 5000 Amperi (la această frecvență nu depășește 1000 Hz).

tiristoare de lucru în DC

tiristori Normal este activat prin furnizarea unui impuls de curent la terminalul de control. Mai mult, ar trebui să fie pozitiv (în raport cu catod). Durata natura dependentă de sarcină tranzitorie (inductiv, activ), amplitudinea și rata de creștere a impulsului de curent în circuitul de comandă, temperatura cristalului semiconductor și tensiunea aplicată și curentul de circuit tiristoarelor disponibile. Caracteristici de circuit este direct dependentă de tipul elementului semiconductor.

În acest circuit, în care tiristorul este inacceptabil rată ridicată de apariție creștere a tensiunii. Și anume, o astfel de valoare, la care elementul de comutare spontană (chiar dacă nici un semnal în circuitul de comandă). Dar, în același timp, în semnalul de comandă trebuie să fie foarte mare pantă.

moduri off

Două tipuri de comutare tiristoare sunt:

1. Natural.
2. Forțată.

Și acum în mai multe detalii despre fiecare. Natural apare atunci când tiristorului funcționează într-un circuit de curent alternativ. Și face acest lucru de comutare atunci când curentul scade la zero. Dar pentru a efectua comutarea forțată poate fi o mulțime de moduri diferite. Ce de control tiristor pentru a selecta un dezvoltator pentru a rezolva circuit, dar ar trebui să vorbim despre fiecare tip separat.

Modul cel mai tipic este de a conecta condensatorul cu comutare forțată, care a fost încărcat în prealabil cu ajutorul unui buton (cheie). LC circuit este inclus în circuitul de comandă tiristoare. Acest lanț conține un condensator complet încărcat. fluctuații tranzitorii apar în circuitul de curent de sarcină.

comutare forțată Metode

Există mai multe tipuri de comutare forțată. Adesea folosit de circuit, care utilizează un condensator de comutare, având o polaritate inversă. De exemplu, condensatorul poate fi comutat în circuit cu ajutorul unui tiristor auxiliar. Acest lucru va duce la descărcarea de gestiune tiristor primar (de lucru). Acest lucru va avea ca rezultat faptul că curentul condensatoarelor îndreptat spre tiristorului principal curent, va reduce curentul în circuit până la zero. Prin urmare, nu va fi oprit tiristor. Acest lucru se întâmplă pentru motivul că dispozitivul tiristor are propriile sale caracteristici, care sunt unice pentru el.

Există, de asemenea, scheme în care LC-conectate lanț. Acestea sunt evacuate (și cu variații). La începutul curentului de descărcare curge către lucrător, și valorile lor după ajustarea este oprit tiristor. După lanț curentului oscilatorii curge prin tiristorul în dioda semiconductor. Astfel, atâta timp cât curge curent tiristorului se aplică o tensiune. Se modulo egală cu căderea de tensiune pe dioda.

tiristoare de lucru în circuite de curent alternativ

În cazul în care un tiristor inclus într-un circuit de curent alternativ, se poate efectua astfel de operațiuni:

1. Activarea sau dezactivarea circuit electric cu activ-rezistiv sau sarcină rezistivă.
2. Schimbarea medie și valoarea efectivă a curentului care trece prin sarcină, cu capacitatea de a controla un semnal de control al aprovizionării.

În cheile tiristoare, există o caracteristică - ele conduce curentul într-o singură direcție. În consecință, în cazul în circuitele necesare pentru a utiliza curent alternativ, este necesar să se aplice în paralel conexiune contra. valorile curente curente și medii pot varia datorită faptului că în momentul semnalului pe diferite tiristoare. În acest caz, puterea tiristor trebuie să îndeplinească cerințele minime.

Metoda de control a fazei

Atunci când controlul tipului de metodă în fază cu reglare a sarcinii de comutare forțată are loc prin schimbarea unghiurile dintre faze. comutare artificială se poate face prin intermediul unor circuite speciale, sau altfel trebuie să utilizați un complet gestionate tiristori (care pot fi blocate). Pe baza lor, realizate de obicei tiristor dispozitiv de încărcare, care vă permite să reglați intensitatea curentului , în funcție de nivelul de încărcare a bateriei.

Controlul lățimii impulsului modulat

Este, de asemenea, numit de modulare PWM. În timpul deschiderii semnalului de comandă furnizat tiristoarelor. Tranzițiile sunt deschise, și are o tensiune de sarcină. În timpul închiderii (pe parcursul întregului proces de tranziție) este alimentat un semnal de control, prin urmare, tiristoare nu conduc curent. Pentru punerea în aplicare, controlul fazei curbei curentului nu este sinusoidală, o schimbare în formă de semnal de tensiune. Prin urmare, se poate perturba, de asemenea, consumatorii care sunt sensibile la perturbații de înaltă frecvență (apare incompatibilitate). Design simplu are un regulator de tiristoare, care permit nici o problema pentru a modifica valoarea dorită. Și nu este necesar să se aplice masiv Latro.

tiristoare care pot fi blocate

Tiristoare - acesta este un foarte puternic comutatoare electronice utilizate pentru comutarea tensiuni înalte și curenți. Dar acolo ei au un defect foarte mare - de control incomplet. Și dacă în mod specific, se pare că pentru a opri tiristor este necesar să se creeze condițiile în care curentul va fi redus la zero.

Este această caracteristică impune anumite restricții privind utilizarea tiristoare și complică circuitul bazat pe ele. Pentru a scapa de aceste neajunsuri, au fost dezvoltate designul special al tiristoarelor, care sunt blocate de semnal pe un electrod de control. Acestea sunt numite dvuhoperatsionnymi, sau blocate, tiristoare.

Designul tiristor turn-off

Structura cu patru straturi de p-n-p-n din tiristorului are propriile caracteristici. Ele dau ei diferite de tiristoare convenționale. Acum se duce la elementul plin de control. Curent-tensiune caracteristică (statică) pentru direcția înainte este același cu cel al tiristoarelor obișnuite. Aici sunt doar un tiristor curent poate transmite mult mai mult de valoare. Dar blocarea funcției de înaltă tensiune inversă în tiristoare blocate nu este prevăzută. Prin urmare, trebuie să fie conectat în anti-paralel cu dioda semiconductor.

O trăsătură caracteristică a poarta tiristorului turn-off - o scădere semnificativă a tensiunii înainte. Pentru a deconecta, depozitul trebuie să fie transmis prin controlul unui impuls de curent puternic (negativ, într-un raport de 1: 5 până la o valoare de curent continuu). Dar numai lățimea pulsului trebuie să fie cât mai mică posibil - 10 ... 100 ms. tiristoare au o valoare care pot fi blocate mai mică limită de tensiune și curent decât în mod obișnuit. Diferența este de aproximativ 25-30%.

tipuri de tiristoare

Mai sus au fost considerate blocabil, dar există încă multe tipuri de tiristoare semiconductoare, care sunt, de asemenea, merită menționat. În cele mai diferite constructii (încărcătoarele, comutatoare, regulatori de putere) utilizează anumite tipuri de tiristoare. necesară undeva, pentru controlul efectuat prin furnizarea fluxului luminos, apoi, utilizat optotiristors. Caracteristica sa este aceea că cristalul semiconductor este utilizat în circuitul de comandă, care este sensibil la lumină. Parametrii tiristoare sunt diferite, toate caracteristicile care sunt unice pentru ei. Prin urmare, este necesar, cel puțin în ideea generală a ceea ce tipuri de semiconductori, există și în cazul în care acestea pot fi utilizate. Deci, aici e întreaga listă și principalele caracteristici ale fiecărui tip:

1. Dioda-tiristor. Echivalent cu acest element - tiristor este conectat în dioda semiconductor anti-paralel.
2. diode Shockley (diode tiristori). El poate merge într-o stare de conducție completă, în cazul în care acestea depășesc un anumit nivel de tensiune.
3. Triac (sym tiristor). Echivalent - două tiristoare incluse în antiparalel.
4. inverter Thyristor diferă rapid de viteză mare de comutare (5 ... 50 ms).
5. Tiristori de control FET. Puteți găsi de multe ori construirea bazate pe tranzistori MOS.
6. tiristoare optice, care controlează fluxul de lumină.

Punerea în aplicare a elementului de securitate

Tiristoare - sunt dispozitive care sunt critice pentru rata de creștere a tensiunii de curent și înainte înainte. Pentru ei, ca și pentru diode semiconductoare, caracterizat prin fenomenul fluxului de curent invers, care este foarte rapid și scade brusc la zero, adăugând la aceasta probabilitatea de supratensiune. Această supratensiune se datorează faptului că se oprește rapid curentul în toate elementele circuitului, care au inductanță (chiar și ultra caracteristică scăzută inductanță a ansamblului - firele, carte de cale). Pentru a pune în aplicare protecția necesară pentru a utiliza diverse scheme pentru a permite moduri dinamice protejează împotriva tensiunilor înalte și a curenților.

În mod normal, impedanța inductivă a sursei de tensiune, care este inclusă într - un circuit de operare tiristor, are o valoare astfel încât este mai mult decât suficient pentru a se asigura că nu mai includ unele inductanță de circuit suplimentar. Din acest motiv, în practică frecvent utilizate formarea lanțului de comutare cale care reduce semnificativ viteza și nivelul de supratensiune din circuitul când tiristorul este oprit. lanț capacitivi-rezistiv cel mai des folosite pentru aceste scopuri. Acestea includ un tiristor în paralel. Există destul de multe tipuri de modificări de circuit ale unor astfel de circuite, precum și tehnici de calcul a acestora, parametrii de funcționare a tiristoare în diferite moduri și condiții. Dar calea de formare a lanțului de comutare turn-off tiristor este aceeași cu cea a tranzistori.